SnS_(2)的化学气相沉积法制备及光电特性

为了提高光电探测器的光电特性,使其具有更宽的光谱响应范围以及实现对弱光信号的探测。文中以二氧化锡和升华硫为原料,采用化学气相沉积法在蓝宝石衬底上制备了SnS_(2)薄膜,通过干法转移制备了SnS_(2)光电探测器,探究了其在不同波长、光强、偏压条件下的光电特性。研究结果表明:制备出的SnS_(2)为20~30μm的不规则形状晶体;SnS_(2)光电探测器在250~850 nm波长范围内有不同程度的响应,在波长440 nm附近的响应最高。在520 nm波长的激光照射下,SnS_(2)光电探测器的光响应度和光探测率分别为42.52 mA·W^(-1)和1.83×1011 cm·Hz 1/2·W^(-1),上升时间和下降时间分别为37 ms和66 ms。由于SnS_(2)是一种环境友好型材料且具有较大的带隙,使其为设计下一代高性能光电探测器提供了参考。

甲胺基金属卤化物MAPbX_(3)铁电半导体研究进展

为了研究甲胺基金属卤化物MAPbX_(3)铁电半导体的铁电性对光伏性能的影响,文中梳理了近几年MAPbX_(3)的相关研究文献,分析了MAPbX_(3)晶体的光学吸收和载流子输运性能的影响因素,阐述了MAPbX_(3)铁电性的验证方法及铁电体中载流子的分离机制,介绍了铁电半导体的应用,重点分析了MAPbX_(3)晶体结构方面的研究争议,讨论了MAPbX_(3)铁电性与铁弹性的关系,并对光伏器件的设计以及应用提出了新的研究思路。

拉曼光谱技术及其应用进展

拉曼光谱作为一种无损分析方法,可以快速、精准地得到包括固体、粉末、液体、气体、胶体等不同类型样品的化学结构、相和形态、结晶度以及分子间相互作用等相关信息,因此被广泛应用于诸多领域。本文介绍了拉曼光谱的基本工作原理;总结了近年来拉曼光谱在环境检测、材料、食品安全、医疗、刑侦司法、勘探、工业等领域的应用,以期为今后拉曼光谱检测领域更好地发展提供参考。

助溶剂法生长的AgNbO_(3)晶体相转变特征、电学和光学性能

AgNbO_(3)具有反铁电性及高的极化强度,在智能器件领域有着重要的应用前景.本文采用助溶剂法合成了高质量的AgNbO_(3)单晶(最大尺寸5 mm×4 mm×4 mm),系统研究了其相转变特征、光学和电学性能.当AgNbO_(3)晶体处于正交M相时,保持着相同的畴结构;由M_(2)相转变至地相时,偏光显微镜(PLM)照片衬度变暗,同时电导率和介电损耗明显上升.当AgNbO_(3)单晶由M_(3)相到顺电O相时,畴结构消失;同时,表现出明显的热滞后现象,属于第一类相变.室温下,AgNbO_(3)单晶的直接带隙拟合禁带宽度为2.73 eV,略窄于AgNbO_(3)陶瓷.在临界电场以下,AgNbO_(3)单晶表现出更高的电致应变(0.076%,E_(m)=130 kV/cm).在绿色激光照射下,介电常数由70增至73,表现出明显的光致介电效应.

粉末冶金制备自生TiB2-TiCx/铝基复合材料

通过机械合金化Al-Ti-B4C体系诱发其发生自蔓延反应制备Al-TiB_2-TiC_x混合粉体,对混合后的复合粉体经冷压压块后热压烧结,并对热压烧结后的块体材料进行显微组织和力学性能测试,探索最佳Al-TiB_2-TiC_x复合材料的制备工艺。结果表明,通过机械合金化Al-Ti-B4C体系可诱发自蔓延反应生成Al-TiB_2-TiC_x混合粉体。对经670℃烧结的质量分数50%Al-TiB_2-TiC_x和60%Al-TiB_2-TiC_x的块体进行显微组织、硬度和压缩性能测试分析可知,50%AlTi B2-Ti Cx块体较60%Al-TiB_2-TiC_x的组织均匀性有所改善,力学性能大幅度提高,尤其是抗压强度较60%Al-TiB_2-TiC_x的提高一倍以上。

齿板材料ZG32CrMnSiNi2Mo的组织和性能研究

齿辊式破碎机齿板的性能会影响到齿板的使用寿命、产品质量、企业的生产效率和操作人员的工作量等因素,因此提高齿板材料的耐磨性和使用寿命具有重要的意义.根据齿辊破碎机的工况条件和破碎机理,结合合金元素在钢中的作用,研制了一种新型齿板用钢ZG32CrMnSiNi2Mo.以进口齿板材料作为对比材料,通过金相分析、透射电镜分析力学性能检测和耐磨实验研究了两种齿板材料的组织和性能.结果表明:两种齿板材料淬火、200℃回火后组织均由板条马氏体、残余奥氏体和少量碳化物组成,随回火温度的升高,组织中的碳化物有数量增多、尺寸聚集增大的趋势.进口齿板供货态的性能为A_(KU)30.0J和硬度43.4HRC,淬火后300℃以下回火,硬度均相对较高且数值变化不大,回火温度超过300℃,随回火温度的升高,材料的硬度逐渐降低.ZG32CrMnSiNi2Mo淬火后,随回火温度的升高,A_(KU)呈先升高后降低、再升高的变化趋势,抗拉强度σ_b和硬度均呈先升高后降低的变化趋势,300℃回火后具有最大值,具体值分别为σ_b 1733 MPa和硬度49.6 HRC.ZG32CrMnSiNi2Mo 200℃回火后,具有较好的相对耐磨性,其耐磨性为进口齿板(供货状态)的1.31倍.

石墨炔:一种新型二维炭材料的合成、改性与应用

石墨炔是一类由sp和sp^(2)杂化碳原子共同组成的新型二维材料。高度共轭及碳环大小可调的分子结构赋予石墨炔特异的物理化学性能,也为其功能化改性及应用提供了便利。近十年来,关于石墨炔的理论及实验研究正在广泛开展,在多个领域取得了一系列重要进展。本文首先对石墨炔性质进行了简要介绍,总结了不同形貌石墨炔的主要合成方法,包括Glaser-Hay交叉偶联、化学气相沉积法、范德华外延生长法、爆炸法、界面限域合成法及双极电化学法等。然后,对金属、非金属原子掺杂、修饰改性及其对石墨炔性能影响的理论计算和实验研究进行了综述;并就石墨炔基材料在环境、能源、生物医学等主要领域的研究进展进行了阐述和总结。最后,探讨了石墨炔发展亟待解决的问题和面临挑战。该综述能够为开展石墨炔相关研究提供有价值的前沿信息和方法参考。

高校仪器Quanta 400F型扫描电镜的实验教学及开放共享

该文以大型仪器Quanta 400F型扫描电镜的管理为例,探讨了如何更高效、更开放地开展高校实验室管理工作。通过在教学过程中加强与专业科学研究的结合、引入多媒体手段等加深学生对专业理论知识的理解,提升对仪器使用及数据分析的能力,培养学生的独立思考和科研能力。根据扫描电镜和用户群特点,设计了符合实际的大型设备预约系统,统计出一系列量化指标,有效提高了仪器的使用率和管理水平,取得了良好效果。

Mg/W掺杂和预成型压力对K_(0.5)Bi_(4.5)Ti_(4)O_(15)陶瓷取向生长和电学性能影响

为了探究Mg/W掺杂和预成型压力对K_(0.5)Bi_(4.5)Ti_(4)O_(15)(KBT)陶瓷晶粒取向生长和电学性能的影响,文中采用固相反应法,在20 MPa的预成型压力下制备了K_(0.5)Bi_(4.5)Ti_(4-x)(Mg_(1/2)W_(1/2))x O_(15)(KBT MgW_(x),x=0.05,0.10,0.15,0.20)陶瓷,随后分别沿垂直(Per)和平行(Par)预成型压电对陶瓷进行切割。采用X射线衍射分析仪表征陶瓷的相结构,扫描电子显微镜分析陶瓷的显微组织形貌,利用精密阻抗分析仪测试陶瓷的介电频谱和变温阻抗,使用d_(33)测试仪(ZJ-6A型准静态)来测量压电性能。研究结果表明:随着Mg^(2+)和W^(6+)含量的增加,KBT MgW陶瓷晶粒择优取向生长逐渐增强;切割方向平行预成型压力的陶瓷样品具有更高的取向度和电学性能,其最大取向度可以达到58.6%,相应的压电常数和电阻率分别为12 pC·N^(-1)和2.31×10^(6)Ω·cm^(-1)。研究结果可为采用传统固相法制备取向的铋层状结构铁电陶瓷提供理论参考。

KBT CuW铁电陶瓷晶粒异常生长和巨介电性能研究

为了探究Cu/W掺杂对K_(0.5)Bi_(4.5)Ti_(4)O_(15)(KBT)铁电陶瓷显微组织和介电性能的影响,文中采用固相反应法制备了K_(0.5)Bi_(4.5-x)Ti_(4-x)(Cu_(0.5)W_(0.5))_(2 x)O_(15)(KBT-CuW_(x),x分别为0.00,0.01,0.02,0.03)陶瓷。采用X射线衍射分析仪表征陶瓷的相结构,扫描电子显微镜分析陶瓷的显微组织形貌,利用精密阻抗分析仪测试室温下不同频率(100 Hz~107 Hz)的介电常数ε′和介电损耗tanδ,并测试不同温度(303~453 K)下的阻抗谱,最后利用Arrhenius公式计算得到KBT-CuW陶瓷电导率和温度关系。研究结果表明:KBT-CuW陶瓷为正交相结构并且伴有异常长大的晶粒出现;随着Cu^(2+)和W^(6+)含量的增加,陶瓷中大晶粒尺寸逐渐减小,数量逐渐增加,其介电常数显著提高,x=0.03陶瓷在100 Hz下介电常数达到了106;KBT-CuW陶瓷的低频巨介电响应与异常长大晶粒引起的缺陷偶极子和界面响应有关。

锂和镧掺杂取代对SrBi_(2)Nb_(2)O_(9)铁电陶瓷结构及电学性能影响

为探究掺杂离子尺寸失配诱导材料晶格畸变,实现对铋层状基铁电陶瓷电学性能的精准调控,文中以传统固相法制备Sr_(1-x)(LiLa)x/2 Bi_(2)Nb_(2)O_(9)(SBN-x LiLa,x=0,0.1,0.3,0.5)陶瓷。采用X射线衍射分析仪、扫描电子显微镜对结构及形貌表征;SBN-x LiLa为正交单相结构且晶粒均为典型片状结构。采用Agilent 4294A阻抗分析仪、准静态测试仪和铁电分析仪等进行电学性能测试;当x=0.3时综合性能达到最佳:Pr=9.04μC·cm^(-2),d^(33)=29pC/N,且居里温度可达471℃;掺杂离子含量引起晶格畸变,导致晶胞参数改变,是SBN-x LiLa陶瓷电学性能提高的重要原因。

大尺寸高质量CH_(3)NH_(3)PbCl_(3)钙钛矿单晶的生长机理、相转变与光学性能

在传统逆温差结晶法基础上,通过引入高质量籽晶,采用籽晶诱导逆温差结晶法生长出尺寸为11mm×11mm×2mm的CH_(3)NH_(3)PbCl_(3)钙钛矿单晶.X射线衍射和Rietveld精修结果表明,室温下CH3NH3PbCl3单晶是立方相,其空间群为Pm3m,晶格常数a=0.56877 nm.偏光显微镜研究结果表明,CH3NH3PbCl3单晶的生长机理遵循光滑界面的台阶横向长大机制,并沿着台阶的外法线方向长大.变温拉曼光谱研究表明CH3NH3PbCl3单晶在温度160 K发生了正交-四方相转变,但四方相结构不稳定,存在的温度区间非常狭窄,故再次转变为立方相(Pm3m).紫外-可见-近红外吸收光谱和光致发光谱研究表明,CH_(3)NH_(3)PbCl_(3)单晶的吸收截止边约在波长442 nm,光致发光峰为450 nm,通过拟合计算得到其带隙值约为2.93 eV,稍大于第一性原理计算的理论带隙值(2.55 eV),分析认为这与籽晶的引入有关,因为籽晶作为异质形核的核心被引入晶体生长过程中,使晶格对称性下降,引起CH_(3)NH_(3)PbCl_(3)带隙增大.

Gd_(2)O_(3)掺杂BiFeO_(3)陶瓷的漏电流特性及磁性能研究

本文采用快速液相烧结法制备了Gd_(2)O_(3)掺杂BiFeO_(3)陶瓷,并对陶瓷样品进行了物相、形貌、漏电流特性和磁性能研究。XRD分析结果表明,Gd_(2)O_(3)的加入促进了富铋相(Bi 25 FeO 40)的形成且使晶胞体积减小,同时陶瓷的物相由三方相向正交相转变;SEM分析结果表明,Gd_(2)O_(3)掺杂能起到细化陶瓷晶粒的作用;电学性能分析表明,陶瓷样品漏电流较大,但Gd_(2)O_(3)的掺杂可显著降低陶瓷的漏电流;漏电流特性分析结果表明,陶瓷在低电场下的漏电流特性是欧姆传导机制,在高电场下纯BiFeO_(3)陶瓷的漏电流特性为肖特基发射机制,但随着Gd_(2)O_(3)掺杂量的增加而逐渐变为空间电荷限制电流传导(SCLC)机制;磁性研究结果表明,掺杂引入的磁性Gd_(2)O_(3)颗粒均匀分布在陶瓷的晶界处从而显著提高陶瓷磁性能。

一类联苯酯二聚体分子的合成及液晶性能

为进一步探索二聚体分子的合成和液晶性能,文中以4′丁氧基联苯4羧酸和4′己氧基联苯4羧酸为起始化合物,分别与1,6二溴己烷发生酯化反应,以无水碳酸钾(K_(2)CO_(3))为催化剂、N,N二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,在80℃下反应6 h,合成了一类联苯酯类二聚体分子,并对其分子结构和液晶性能进行了表征与测试。研究结果表明:目标化合物C_(40)H_(46)O_(6)分子中的46个氢原子和C_(44)H_(54)O_(6)分子中的54个氢原子均被一一归属,其中产物C_(40)H_(46)O_(6)在升温至146.44℃时出现明显的吸热峰,从羽毛状的固态直接转变为清亮的液态;而在降温至140.60℃时,呈现出液滴状纹影织构。结论可为更复杂二聚体分子的液晶行为提供参考。

ZnO/BiFeO_(3)复合陶瓷的制备和电学性能研究

采用溶胶—凝胶和固相反应相结合的方法制备了ZnO/BiFeO_(3)复合陶瓷,并对陶瓷样品进行了物相结构、微观形貌和电学性能的研究。研究表明:纳米粉体的退火温度为550℃、复合陶瓷煅烧温度为800℃、纳米ZnO添加量为7.5%时,所制复合陶瓷的晶粒形状和尺寸较为规则,Pr、Ps和Ec分别为0.053μC·cm^(-2)、0.388μC·cm^(-2)和5.58 kV·cm^(-1)。

熔体温度处理对Al-25%Si合金凝固特性及组织的影响

研究了熔体温度处理对Al-25%Si合金形核温度、结晶潜热和凝固组织的影响。结果发现:随熔体过热温度的升高,Al-25%Si合金的初生相转变温度和共晶相转变温度逐渐降低;合金总的潜热值和初生硅颗粒平均尺寸随过热温度的升高先增大后减小,在960℃达到最大值。熔体过热温度不超过960℃时,初生硅颗粒平均尺寸和总的潜热值随保温时间的延长而增大,并且其小平面生长特征增强;反之,熔体过热温度超过960℃时,两者都随过热温度的升高和保温时间的延长而减小,并且初生硅的小平面生长特征减弱。

生物可降解医用镁合金研究进展

综述了生物可降解镁合金在生物相容性、腐蚀降解行为及其防护等方面的研究进展和研究成果,展望了未来生物可降解镁合金亟需解决的科学问题。

Sn元素对生物医用镁合金Mg-4.5Zn-Sn显微组织和耐蚀性能的影响

采用金属模铸造法制备Mg-4.5Zn-xSn（x=0,1,2,3,4,mass%）合金。利用X-射线衍射仪、扫描电镜、电化学方法和浸泡实验研究Sn元素含量对Mg-4.5Zn合金显微组织和耐蚀性能的影响。结果表明：Mg-4.5Zn合金组织由α-Mg和粗大的（α-Mg＋Mg7Zn3）共晶体组成;加入2 mass%Sn时合金中生成了少量的Mg2Sn相,（α-Mg＋Mg7Zn3）共晶体变为球状,弥散分布在枝晶界上;当Sn含量超过2 mass%时,随着Sn含量的增加Mg2Sn相数量增多、并长大粗化,部分（α-Mg＋Mg7Zn3）共晶体转变为三角形状;合金耐蚀性能随Sn含量的增加先变好后变差,Mg-4.5Zn-2Sn合金耐腐蚀性能最好,具有最小的自腐蚀电流密度（149μA·cm^-2）以及最大的电荷转移电阻（100.3Ω·cm^-2）和腐蚀膜层扩散电阻（33.88Ω·cm^-2）。

Mg-1Zn-1Mn合金微弧氧化膜在SBF模拟体液中的腐蚀行为

采用微弧氧化工艺在Mg-1Zn-1Mn合金表面制备微弧氧化陶瓷膜。借助扫描电镜、激光扫描共聚焦显微镜、能谱分析仪和X射线衍射分析仪对氧化膜的微观结构和相组成进行表征,通过电化学方法和浸泡实验研究陶瓷膜在模拟体液中的耐腐蚀性。结果表明：微弧氧化5 min可在Mg-1Zn-1Mn合金表面形成光滑平整、厚度为10μm并与基体结合良好的陶瓷膜,其主要由Mg O和Mg2Si O4组成,为典型的多孔结构;微弧氧化陶瓷膜可使Mg-1Zn-1Mn合金产生钝化,显著提高合金在SBF溶液中的耐腐蚀性,腐蚀速率降低至0.026 mm/a,耐腐蚀性提高近10倍。陶瓷膜裂纹和腐蚀介质与陶瓷膜反应造成的破损使得腐蚀液渗入到合金与陶瓷膜界面,导致SBF溶液与合金接触发生反应,造成点蚀和丝状腐蚀。

势垒高度对GaAs/Al_xGa_(1-x)As QWIP光谱特性的影响（英文）

为了确定束缚态到准束缚态工作模式QWIP响应波长与势垒高度关系,采用金属有机物化学气相沉积法生长制备势垒高度不同Ga As/AlxGa1-xAs QWIP样品,采用傅里叶光谱仪对样品进行77 K液氮温度光谱测试。结果显示1#,2#样品峰值响应波长与据薛定谔方程得到峰值波长误差为15.6%,4.6%。结果表明:引起量子阱中子带间距离逐渐扩大与峰值响应波长蓝移的根本原因是势垒高度的增加。高分辨透射扫描电镜实验结果表明量子阱材料生长过程精度控制不够及Al Ga As与Ga As晶格不匹配是造成1#样品误差较大的主要原因。说明调节势垒高度可实现QWIP峰值波长微调的目的。